Wie groß muss die Leistung eines parallel geschalteten 1 kΩ Widerstands bei 12 V sein?

Question

Wie groß muss die Leistung eines parallel geschalteten 1 kΩ Widerstands bei 12 V sein?

Antwort

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Berechnung der Ströme bei 24 V in einem Schaltkreis mit 20 kΩ Serie und 50 kΩ + 100 kΩ Parallel.

Welcher Widerstand R bei 400 mA und 12 V?

Wie hoch ist der Widerstand bei 12V und 12A?

Berechne die Teilspannungen U1 und U2 in einer Spannungsteilerschaltung mit einer Gesamtspannung von 20 V, Widerständen R1=20 Ω und R2=80 Ω.

Erläutere die Aussage zur Reihenschaltung realer Quellen bezüglich Ladezustände, Leerlaufspannungen und Innenwiderstände.

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Verlustleistung des Widerstands berechnen mit 10V Betriebsspannung und 4V LED-Spannung.

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Welche Ultra-Low-Dropout-Regulatoren gibt es für 3,3V positiv bei über 100mA?

Accepted Answer

Um die Leistung eines einzelnen Widerstands in einer Parallelschaltung zu berechnen, kannst du die Formel für die Leistung \( P \) verwenden: \[ P = \frac{U^2}{R} \] Dabei ist \( U \) die Spannung und \( R \) der Widerstand. In diesem Fall beträgt die Spannung \( U = 12 \, \text{V} \) und der Widerstand eines einzelnen Widerstands ist \( R = 1 \, \text{kΩ} = 1000 \, \text{Ω} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ P = \frac{12^2}{1000} = \frac{144}{1000} = 0,144 \, \text{W} \] Die Leistung eines einzelnen Widerstands beträgt also 0,144 W oder 144 mW. Da die Widerstände parallel geschaltet sind, wird jeder Widerstand die gleiche Spannung von 12 V erhalten, und die Berechnung bleibt für jeden Widerstand gleich. Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass die Widerstände für diese Leistung ausgelegt sind, um Überhitzung oder Beschädigung zu vermeiden.

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Um die Ströme in diesem Schaltkreis zu berechnen, gehen wir schrittweise vor. 1. **Berechnung des Gesamtwiderstands**: Zuerst berechnen wir den Gesamtwiderstand der parallel geschalteten Wide... [mehr]

Accepted Answer

Um die Ströme in diesem Schaltkreis zu berechnen, gehen wir schrittweise vor. 1. **Berechnung des Gesamtwiderstands**: Zuerst berechnen wir den Gesamtwiderstand der parallel geschalteten Widerstände (50 kΩ und 100 kΩ). Der Gesamtwiderstand \( R_{parallel} \) wird mit der Formel für parallele Widerstände berechnet: \[ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \] Setzen wir die Werte ein: \[ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{1}{50\,k\Omega} + \frac{1}{100\,k\Omega} \] \[ \frac{1}{R_{parallel}} = \frac{2}{100\,k\Omega} + \frac{1}{100\,k\Omega} = \frac{3}{100\,k\Omega} \] \[ R_{parallel} = \frac{100\,k\Omega}{3} \approx 33.33\,k\Omega \] Jetzt addieren wir den Widerstand in Serie (20 kΩ): \[ R_{total} = R_{series} + R_{parallel} = 20\,k\Omega + 33.33\,k\Omega \approx 53.33\,k\Omega \] 2. **Berechnung des Gesamtstroms**: Mit dem Gesamtwiderstand können wir den Gesamtstrom \( I_{total} \) berechnen, der durch den gesamten Schaltkreis fließt, indem wir das Ohmsche Gesetz verwenden: \[ I_{total} = \frac{U}{R_{total}} = \frac{24\,V}{53.33\,k\Omega} \approx 0.000449\,A \approx 449\,\mu A \] 3. **Berechnung der Ströme durch die parallelen Widerstände**: Der Strom teilt sich in den parallelen Widerständen. Der Strom durch jeden Widerstand kann mit dem Ohmschen Gesetz berechnet werden. Zuerst berechnen wir die Spannung über den parallelen Widerständen: \[ U_{parallel} = I_{total} \cdot R_{series} = 449\,\mu A \cdot 20\,k\Omega \approx 8.98\,V \] Jetzt können wir die Ströme durch die einzelnen parallelen Widerstände berechnen: - **Für den 50 kΩ Widerstand**: \[ I_{50} = \frac{U_{parallel}}{R_{50}} = \frac{8.98\,V}{50\,k\Omega} \approx 0.0001796\,A \approx 179.6\,\mu A \] - **Für den 100 kΩ Widerstand**: \[ I_{100} = \frac{U_{parallel}}{R_{100}} = \frac{8.98\,V}{100\,k\Omega} \approx 0.0000898\,A \approx 89.8\,\mu A \] Zusammenfassend: - Der Gesamtstrom \( I_{total} \) beträgt etwa 449 µA. - Der Strom durch den 50 kΩ Widerstand beträgt etwa 179.6 µA. - Der Strom durch den 100 kΩ Widerstand beträgt etwa 89.8 µA.

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Um den benötigten Widerstand \( R \) zu berechnen, kannst du das Ohmsche Gesetz verwenden, das lautet: \[ R = \frac{U}{I} \] Dabei ist \( U \) die Spannung in Volt und \( I \) der Strom in Ampe... [mehr]

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Um den benötigten Widerstand \( R \) zu berechnen, kannst du das Ohmsche Gesetz verwenden, das lautet: \[ R = \frac{U}{I} \] Dabei ist \( U \) die Spannung in Volt und \( I \) der Strom in Ampere. In deinem Fall beträgt die Spannung \( U = 12 \, \text{V} \) und der Strom \( I = 400 \, \text{mA} = 0,4 \, \text{A} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ R = \frac{12 \, \text{V}}{0,4 \, \text{A}} = 30 \, \Omega \] Der benötigte Widerstand \( R \) muss also 30 Ohm betragen.

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Um den Widerstand zu berechnen, kannst du das Ohmsche Gesetz verwenden, das lautet: \[ R = \frac{U}{I} \] Dabei ist \( R \) der Widerstand in Ohm (Ω), \( U \) die Spannung in Volt (V) und \( I... [mehr]

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Um den Widerstand zu berechnen, kannst du das Ohmsche Gesetz verwenden, das lautet: \[ R = \frac{U}{I} \] Dabei ist \( R \) der Widerstand in Ohm (Ω), \( U \) die Spannung in Volt (V) und \( I \) die Stromstärke in Ampere (A). In deinem Fall beträgt die Spannung \( U = 12 \, \text{V} \) und die Stromstärke \( I = 12 \, \text{A} \). Setze die Werte in die Formel ein: \[ R = \frac{12 \, \text{V}}{12 \, \text{A}} = 1 \, \Omega \] Der Widerstand beträgt also 1 Ohm.

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In einer Spannungsteilerschaltung kannst du die Teilspannungen \( U_1 \) und \( U_2 \) mit den folgenden Formeln berechnen: Die Gesamtspannung \( U \) ist die Summe der Teilspannungen: \[ U = U_1 + U... [mehr]

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In einer Spannungsteilerschaltung kannst du die Teilspannungen \( U_1 \) und \( U_2 \) mit den folgenden Formeln berechnen: Die Gesamtspannung \( U \) ist die Summe der Teilspannungen: \[ U = U_1 + U_2 \] Die Teilspannungen können mit den Widerstandswerten berechnet werden: \[ U_1 = U \cdot \frac{R_1}{R_1 + R_2} \] \[ U_2 = U \cdot \frac{R_2}{R_1 + R_2} \] Setzen wir die Werte ein: - \( U = 20 \, V \) - \( R_1 = 20 \, \Omega \) - \( R_2 = 80 \, \Omega \) Zuerst berechnen wir die Gesamtwiderstand: \[ R_1 + R_2 = 20 \, \Omega + 80 \, \Omega = 100 \, \Omega \] Jetzt berechnen wir \( U_1 \): \[ U_1 = 20 \, V \cdot \frac{20 \, \Omega}{100 \, \Omega} = 20 \, V \cdot 0,2 = 4 \, V \] Und nun \( U_2 \): \[ U_2 = 20 \, V \cdot \frac{80 \, \Omega}{100 \, \Omega} = 20 \, V \cdot 0,8 = 16 \, V \] Zusammenfassend: - \( U_1 = 4 \, V \) - \( U_2 = 16 \, V \)

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Bei der Reihenschaltung von realen Spannungsquellen, wie Batterien oder Akkus, ist es wichtig, dass die Ladezustände, Leerlaufspannungen und Innenwiderstände möglichst gleich sind, um e... [mehr]

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Bei der Reihenschaltung von realen Spannungsquellen, wie Batterien oder Akkus, ist es wichtig, dass die Ladezustände, Leerlaufspannungen und Innenwiderstände möglichst gleich sind, um eine optimale Funktion und Lebensdauer der Quellen zu gewährleisten. 1. **Ladezustände**: Wenn die Ladezustände der Quellen unterschiedlich sind, kann es zu einer Überladung der schwächeren Quellen kommen, während stärkere Quellen entladen werden. Dies führt zu einer ungleichen Belastung und kann die Lebensdauer der Quellen verringern oder sogar zu Schäden führen. 2. **Leerlaufspannungen**: Unterschiedliche Leerlaufspannungen können dazu führen, dass die Quellen unterschiedlich viel Energie abgeben. Die Quelle mit der höchsten Spannung wird zuerst entladen, was zu einer ungleichmäßigen Stromverteilung und möglicherweise zu einer Überlastung führen kann. 3. **Innenwiderstände**: Wenn die Innenwiderstände der Quellen variieren, beeinflusst dies den Gesamtstromfluss in der Schaltung. Höhere Innenwiderstände führen zu größeren Spannungsabfällen und können die Effizienz der Schaltung verringern. Zudem kann es zu einer ungleichen Erwärmung der Quellen kommen, was ebenfalls schädlich sein kann. Insgesamt sorgt die Angleichung dieser Parameter dafür, dass die Quellen gleichmäßig arbeiten, was die Effizienz erhöht und die Lebensdauer der Komponenten verlängert.

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Ohm ist eine Maßeinheit für den elektrischen Widerstand. Sie beschreibt, wie stark ein Material den Fluss von elektrischem Strom behindert. Der Widerstand in Ohm ist ein zentraler Bestandte... [mehr]

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Ohm ist eine Maßeinheit für den elektrischen Widerstand. Sie beschreibt, wie stark ein Material den Fluss von elektrischem Strom behindert. Der Widerstand in Ohm ist ein zentraler Bestandteil des ohmschen Gesetzes, das den Zusammenhang zwischen Spannung (V), Strom (I) und Widerstand (R) beschreibt: V = I * R. Ohm wird verwendet, um die Eigenschaften von elektrischen Bauteilen und Schaltungen zu charakterisieren und ist entscheidend für das Verständnis und die Berechnung elektrischer Systeme.

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Dioden haben mehrere wichtige Kenngrößen, die ihre Eigenschaften und ihr Verhalten in Schaltungen beschreiben. Hier sind einige der wichtigsten: 1. **Durchlassspannung (Vorwärtsspannu... [mehr]

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Dioden haben mehrere wichtige Kenngrößen, die ihre Eigenschaften und ihr Verhalten in Schaltungen beschreiben. Hier sind einige der wichtigsten: 1. **Durchlassspannung (Vorwärtsspannung, \(V_f\))**: Die Spannung, die an der Diode anliegt, wenn sie in Durchlassrichtung betrieben wird. Diese liegt typischerweise bei Siliziumdioden bei etwa 0,7 V und bei Germaniumdioden bei etwa 0,3 V. 2. **Sperrspannung (Rückwärtsspannung, \(V_r\))**: Die maximale Spannung, die in Sperrrichtung an der Diode angelegt werden kann, ohne dass es zu einem Durchbruch kommt. Diese kann je nach Diode variieren. 3. **Durchlassstrom (Forward Current, \(I_f\))**: Der maximale Strom, der durch die Diode in Durchlassrichtung fließen kann, ohne dass die Diode beschädigt wird. 4. **Sperrstrom (Reverse Current, \(I_r\))**: Der kleine Strom, der in Sperrrichtung fließt, wenn eine Rückwärtsspannung an die Diode angelegt wird. Dieser ist normalerweise sehr gering. 5. **Temperaturkoeffizient**: Der Einfluss der Temperatur auf die Durchlassspannung. Bei steigender Temperatur nimmt die Durchlassspannung in der Regel ab. 6. **Rekombinationszeit**: Die Zeit, die benötigt wird, um die Ladungsträger in der Diode zu rekombinieren, was die Schaltgeschwindigkeit beeinflusst. 7. **Kapazität**: Dioden haben eine parasitäre Kapazität, die bei Hochfrequenzanwendungen von Bedeutung sein kann. Diese Kenngrößen sind entscheidend für die Auswahl der richtigen Diode für spezifische Anwendungen in elektronischen Schaltungen.

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Um die Verlustleistung eines Widerstands zu berechnen, benötigst du den Strom, der durch den Widerstand fließt. Zuerst berechnen wir den Strom, der durch die Schaltung fließt. 1. **G... [mehr]

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Um die Verlustleistung eines Widerstands zu berechnen, benötigst du den Strom, der durch den Widerstand fließt. Zuerst berechnen wir den Strom, der durch die Schaltung fließt. 1. **Gesamtspannung (U)**: 10 V 2. **Spannung über der Leuchtdiode (U_LED)**: 4 V 3. **Spannung über dem Widerstand (U_R)**: U - U_LED = 10 V - 4 V = 6 V Jetzt kannst du den Strom (I) berechnen, der durch den Widerstand fließt. Wenn der Widerstand (R) bekannt ist, gilt das Ohmsche Gesetz: \[ I = \frac{U_R}{R} \] Die Verlustleistung (P) im Widerstand wird dann mit der Formel berechnet: \[ P = I^2 \cdot R \] oder alternativ: \[ P = \frac{U_R^2}{R} \] Um die Verlustleistung konkret zu berechnen, benötigst du den Wert des Widerstands (R). Wenn du diesen Wert hast, kannst du die Verlustleistung berechnen.

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Die **Eingangsspannung** und **Stromstärke** für den ESP8266 WeMos D1 Mini sind wie folgt: - **Eingangsspannung (am "5V"-Pin oder über Micro-USB):** 5 Volt (typisch USB-S... [mehr]

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Die **Eingangsspannung** und **Stromstärke** für den ESP8266 WeMos D1 Mini sind wie folgt: - **Eingangsspannung (am "5V"-Pin oder über Micro-USB):** 5 Volt (typisch USB-Spannung). Die Platine hat einen Spannungsregler, der die 5V auf 3,3V für den ESP8266 herunterregelt. - **Maximale Stromaufnahme:** Der ESP8266 kann beim Senden von WLAN-Daten kurzzeitig bis zu **300 mA** benötigen. Es wird empfohlen, eine Stromquelle mit mindestens **500 mA** bereitzustellen, um auch Peripherie zu versorgen. - **Achtung:** Die **3,3V-Pins** dürfen **niemals** mit mehr als 3,3V versorgt werden, da der ESP8266 sonst beschädigt wird. **Zusammengefasst:** - **Eingangsspannung:** 5V (über USB oder 5V-Pin) - **Maximaler Strom:** mindestens 500 mA empfohlen - **3,3V-Pin:** Nur als Ausgang verwenden, nicht als Eingang für externe Spannung Weitere Infos findest du z.B. im [offiziellen WeMos D1 Mini Wiki](https://wiki.wemos.cc/products:d1:d1_mini).

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Es gibt zahlreiche Ultra-Low Dropout (ULDO) Linearregler, die 3,3 V Ausgangsspannung und Ströme über 100 mA liefern können. Hier eine Auswahl gängiger Bauteile von bekannten Herste... [mehr]

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Es gibt zahlreiche Ultra-Low Dropout (ULDO) Linearregler, die 3,3 V Ausgangsspannung und Ströme über 100 mA liefern können. Hier eine Auswahl gängiger Bauteile von bekannten Herstellern: 1. **Texas Instruments** - [TPS7A02](https://www.ti.com/product/TPS7A02): Bis zu 200 mA, Dropout typ. 45 mV bei 200 mA. - [TPS7A05](https://www.ti.com/product/TPS7A05): Bis zu 500 mA, Dropout typ. 60 mV bei 500 mA. 2. **Analog Devices (ehemals Linear Technology)** - [LT3080](https://www.analog.com/en/products/lt3080.html): Bis zu 1,1 A, Dropout typ. 350 mV bei 1 A (bei niedrigeren Strömen entsprechend weniger). - [LT1763](https://www.analog.com/en/products/lt1763.html): Bis zu 500 mA, Dropout typ. 300 mV bei 500 mA. 3. **ON Semiconductor** - [NCP4681DSQ33T1G](https://www.onsemi.com/products/power-management/linear-regulators-ldo/ncp4681): Bis zu 150 mA, Dropout typ. 80 mV bei 150 mA. 4. **Microchip** - [MCP1700-3302E](https://www.microchip.com/en-us/product/MCP1700): Bis zu 250 mA, Dropout typ. 178 mV bei 250 mA. 5. **Richtek** - [RT9080-33GJ5](https://www.richtek.com/Products/Linear%20Regulators/Ultra%20Low%20Dropout%20Linear%20Regulators/RT9080?sc_lang=en): Bis zu 300 mA, Dropout typ. 70 mV bei 300 mA. **Wichtige Auswahlkriterien:** - Dropout-Spannung (je niedriger, desto besser) - Maximaler Ausgangsstrom - Ruhestrom (Quiescent Current) - Gehäuseform und Verfügbarkeit Für besonders niedrige Dropout-Spannungen sind die Bauteile von Texas Instruments (z. B. TPS7A02) und ON Semiconductor (z. B. NCP4681) sehr beliebt. Datenblätter und weitere Informationen findest du auf den verlinkten Herstellerseiten.